ALIMENTAZIONE DEI CIRCUITI SPERIMENTALI - ElectroYou
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ELECTROYOU.IT<br />
Marco Morlacchi (marco438)<br />
<strong>ALIMENTAZIONE</strong> <strong>DEI</strong> <strong>CIRCUITI</strong> <strong>SPERIMENTALI</strong><br />
16 July 2011<br />
Ho piu' volte cercato tra gli articoli di <strong>ElectroYou</strong> una guida relativa all'argomento<br />
trattato e non trovandola, ho pensato di redigere un piccolo compendio che aiuti tutti<br />
coloro che giornalmente tramite il Forum, rivolgono domande sul come alimentare<br />
il circuito che vorrebbero realizzare.<br />
Quello che mi accingo a scrivere non e' un trattato ma un semplice riepilogo dei piu'<br />
comuni ed elementari sistemi di alimentazione che tutti i giorni si rendono necessari<br />
a chi come noi si muove nel mondo dell'elettronica.<br />
Visto che l'articolo e' diretto ai neofiti, ho volutamente evitato di parlare degli<br />
alimentatori switching che per le loro caratteristiche costruttive e di funzionamento,<br />
risulterebbero di difficile comprensione.<br />
alimentatori<br />
<strong>ALIMENTAZIONE</strong> <strong>DEI</strong> <strong>CIRCUITI</strong> <strong>SPERIMENTALI</strong> 1
ELECTROYOU.IT MARCO MORLACCHI (MARCO438)<br />
Dalla tensione di rete al circuito<br />
Per prima cosa bisogna dire che per alimentare un circuito elettronico, sono<br />
necessarie basse tensioni continue.<br />
Partendo dalla rete a 230V in alternata, dovremo quindi:<br />
• ridurla;<br />
• raddrizzare la bassa tensione ottenuta;<br />
• filtrare e livellare la risultante;<br />
• stabilizzare la tensione.<br />
Per meglio far capire le varie fasi sopradescritte, vi invito ad osservare il grafico che<br />
segue e che illustra, unitamente alle fasi da seguire, le diverse forme d'onda che si<br />
ottengono dopo ogni passaggio.<br />
RIDUZIONE DELLA TENSIONE<br />
fasi alimentatore<br />
Al fine di ottenere la riduzione della tensione dai 230VAC della rete ai 6/12/24/36VAC<br />
che ci necessitano, dobbiamo servirci di un trasformatore<br />
<strong>ALIMENTAZIONE</strong> <strong>DEI</strong> <strong>CIRCUITI</strong> <strong>SPERIMENTALI</strong> 2
ELECTROYOU.IT MARCO MORLACCHI (MARCO438)<br />
Questi ultimi si possono presentare come quelli in figura "tradizionali" o nella forma<br />
"toroidale":<br />
In entrambi i casi sono costituiti da due avvolgimenti "primario" e "secondario" che,<br />
opportunamente dimensionati, fanno si che per effetto dell'induzione, la tensione<br />
entrante nel primo (230VAC) venga trasferita al secondo; la tensione d'uscita verra'<br />
quindi stabilita dal rapporto tra il numero di spire avvolte sul primario rispetto quelle<br />
del secondario.<br />
In pratica variando il rapporto tra il numero di spire dei due avvolgimenti, potremo<br />
ottenere la tensione desiderata che si presentera' graficamente come illustrato al<br />
punto (b).<br />
trasformatori vari<br />
2-trasformatori toroidali<br />
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ELECTROYOU.IT MARCO MORLACCHI (MARCO438)<br />
RADDRIZZAMENTO DELLA TENSIONE<br />
Abbiamo stabilito che dal secondario del trasformatore esce una bassa tensione<br />
alternata; per renderla continua e quindi utilizzabile dai nostri circuiti, dovremo<br />
raddrizzarla.<br />
Per tale operazione useremo diodi o ponti raddrizzatori:<br />
Ecco un diodo:<br />
Diodes_Rectifiers_MUR420RLG<br />
e alcuni esempi di ponti raddrizzatori o "ponti di Graez"<br />
ponte di Graetz<br />
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ELECTROYOU.IT MARCO MORLACCHI (MARCO438)<br />
Ai capi del secondario del trasformatore abbiamo ora ottenuto una bassa tensione<br />
alternata che graficamente si presenta come una sinusoide. Se intendiamo<br />
raddrizzarla " a semionda singola", con un solo diodo, quest'ultimo provochera' il<br />
raddrizzamento delle sole semionde positive quindi si avranno come risultato picchi<br />
di tensione intervallati da spazi vuoti a tensione zero.<br />
Per ottenere un miglior risultato, possiamo raddrizzare entrambe le uscite del<br />
trasformatore con due diodi:<br />
Ci servira' pero', in quest'ultimo caso, un trasformatore a presa centrale ed otterremo<br />
il risultato in figura.<br />
ponte raddrizzatore di Graetz<br />
400px-Halfwave.rectifier.en.svg<br />
400px-Fullwave.rectifier.en.svg<br />
Ad evitare l'uso di trasformatori a presa centrale si usa comunemente il "ponte di<br />
Graez" formato da quattro diodi collegati come da schema:<br />
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ELECTROYOU.IT MARCO MORLACCHI (MARCO438)<br />
Il risultato sara' simile al precedente ma presenta ineluttabili caratteristiche di<br />
maggiore praticita'. (per la forma d'onda risultante, vedi grafico al punto (c))<br />
Anche se poi torneremo sull'argomento, voglio ricordare che ogni diodo attraversato<br />
da una corrente, presenta ai suoi capi una caduta di tensione valutabile mediamente<br />
in 0.7V.<br />
Di conseguenza, dopo il diodo od il ponte, avremo una tensione inferiore di 0.7V, se<br />
raddrizziamo ad onda singola e di 1.4V quando usiamo un ponte.<br />
LIVELLAMENTO DELLA TENSIONE<br />
La tensione in uscita dal ponte raddrizzatore, come abbiamo visto, non e' una<br />
tensione continua ma pulsante che da zero volt, sale fino a raggiungere il massimo<br />
positivo ad una frequenza di 50 o 100Hz (se raddrizziamo a singola semionda o con<br />
ponte raddrizzatore)<br />
Se applicassimo questa tensione ad un qualsiasi circuito elettronico, non riuscirebbe<br />
a farlo funzionare perche', lo stesso, non verrebbe alimentato per tutti i periodi in cui<br />
il diodo non conduce. Per sopperire a cio' viene usato solitamente un condensatore<br />
elettrolitico.<br />
condensatori elettrolitici<br />
Tale componente ha la proprieta' di caricarsi durante il periodo in cui il diodo<br />
conduce per poi rilasciare la carica accumulata nel periodo di non conduzione.<br />
<strong>ALIMENTAZIONE</strong> <strong>DEI</strong> <strong>CIRCUITI</strong> <strong>SPERIMENTALI</strong> 6
ELECTROYOU.IT MARCO MORLACCHI (MARCO438)<br />
In tal modo il circuito ricevera' idonea alimentazione per la totalita' del periodo<br />
considerato. Naturalmente il condensatore dovra' avere una capacita' adeguata ed<br />
atta ad alimentare il circuito nel periodo a tensione zero.<br />
Arrivati a questo punto, troveremo ai capi del condensatore una tensione raddrizzata<br />
e livellata cosi' come possiamo osservarla sul grafico al punto (d)<br />
STABILIZZAZIONE DELLA TENSIONE<br />
Se per alimentare un carico (es. un piccolo motore elettrico) usassimo un<br />
alimentatore non stabilizzato, al collegamento del motore avremmo un calo di<br />
tensione proporzionale alla potenza del carico stesso.<br />
Al contrario, usando un alimentatore stabilizzato, la tensione si manterrebbe<br />
pressoche' uguale a quella da noi impostata. Da qui la necessita' di usare un sistema<br />
che ci permetta di ottenere tale risultato.<br />
Il sistema piu' semplice per stabilizzare una tensione e' l'uso di un diodo zener :<br />
diodo zener<br />
Per stabilizzare una tensione mediante "zener" dovremo adottare una configurazione<br />
come quella illustrata nel seguente schema:<br />
zener 2<br />
Come potete vedere, tra Vin ed il diodo e' collegata una resistenza in mancanza della<br />
quale lo zener si distruggerebbe. Naturalmente dovremo applicare in ingresso una<br />
tensione superiore di tre/quattro volt a quella che vogliamo stabilizzare.<br />
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Per il calcolo del valore della resistenza da applicare al circuito, dovremo seguire<br />
questa semplice formula:<br />
1. Vin e' il valore della tensione d'ingresso;<br />
2. Vzener e' il valore nominale (standard) del diodo;<br />
3. ImAzener e' il valore della corrente che attraversera' il diodo e varia a seconda<br />
della potenza del diodo stesso; per diodi da 0.5 W non deve superare il 20 mA; per 1<br />
W i 30 mA.<br />
4. ImA e' il valore in corrente del carico applicato.<br />
Quindi, con riferimento allo schema precedente, se intendiamo stabilizzare la<br />
tensione di ingresso 12V al valore del diodo zener che e' di 5.1V e stabiliamo di far<br />
passare dal diodo da 1/2W una corrente di 14mA per alimentare un carico di 10mA,<br />
il calcolo da effettuarsi sara' il seguente:<br />
Dovremo quindi scegliere, sulla base dei valori commerciali delle resistenze, il valore<br />
piu' vicino a tale risultato; decidere quindi se adoperare il valore 270 ohm o 330 ohm,<br />
tenendo conto che le differenze faranno variare il valore di corrente che attraversa il<br />
diodo. Se invece vogliamo rigorosamente mantenere inalterati tutti i valori, potremo<br />
ricorrere alla soluzione delle resistenze in serie o in parallelo ( es. serie 220+68<br />
= 288 ohm ) Questo tipo di stabilizzazione ha purtroppo dei limiti visto che puo'<br />
essere usato solo per correnti dell'ordine di poche decine di mA; inoltre se dovessimo<br />
adoperare piu' volte lo stesso circuito per applicazioni diverse, dovremmo ogni volta<br />
ricalcolare la resistenza a seconda del carico.<br />
Per ultimo, la tensione d'uscita e' limitata ai soli valori standard dei diodi zener<br />
commerciali che, per quanto vasti, non sempre possono soddisfare ogni applicazione.<br />
Per ottenere valori diversi dagli standard, e' possibile collegare in serie due diodi<br />
ottenendo come Vz la somma del valore degli stessi; di seguito un esempio del<br />
collegamento da effettuare:<br />
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Nel caso esaminato avremo quindi in uscita una tensione stabilizzata di 8.4V<br />
(3.3+5.1).<br />
Per ottenere invece correnti superiori, dovremo realizzare un circuito simile a quello<br />
che segue, dove la stabilizzazione e' affidata al diodo e la gestione della potenza ad<br />
un transistor opportunamente configurato:<br />
Con riferimento allo schema iniziale, a questo punto la tensione si presentera'<br />
graficamente come al punto (d).<br />
zener 1 (2)<br />
zener+<br />
Non voglio piu' di tanto soffermarmi su questa parte relativa alla stabilizzazione<br />
mediante zener e transistor visto che e' ormai divenuta obsoleta; voglio solo<br />
aggiungere che per ottenere una migliore stabilizzazione rispetto agli schemi fin qui<br />
mostrati, e' possibile adottare la seguente configurazione:<br />
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Nello schema a sinistra, Q2 pilota la base di Q1 e controlla i valori di tensione<br />
presenti tra R3 ed R4, confrontandoli con quello fornito da Dz. In definitiva se la<br />
tensione in uscita dovesse aumentare, Q2 regolera' in meno la conduzione di Q1 o<br />
viceversa. Qualora poi si volesse aumentare il guadagno di Q1, e' possibile sostituirlo<br />
con l'accoppiata in configurazione Darlington ( a destra in figura).<br />
I REGOLATORI INTEGRATI<br />
Sono molti e diversi i regolatori integrati attualmente in commercio ma quelli che piu'<br />
comunemente vengono adoperati per gli stadi stabilizzatori, appartengono alla serie<br />
78xx o 79xx; i primi stabilizzano tensioni positive, i secondi quelle negative.<br />
Visivamente si presentano in contenitore TO220 (come i transistor di potenza) con tre<br />
terminali: entrata, uscita e ground. Esistono anche piccoli regolatori in contenitore<br />
TO92 (come i piccoli transistor) che pero' hanno limiti di potenza molto ridotti (100<br />
mA).<br />
Quindi applicando una tensione gia' rettificata e livellata al pin 1 (in) e collegando il<br />
pin 2 (gnd) a massa, dal pin 3 (out) otterremo la tensione stabilizzata: 5V con il 7805,<br />
8v con il 7808, 12V con il 7812 ecc.<br />
7805 (2)<br />
<strong>ALIMENTAZIONE</strong> <strong>DEI</strong> <strong>CIRCUITI</strong> <strong>SPERIMENTALI</strong> 10
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Per ottenere la tensione d'uscita voluta, anche in questo caso e' necessario che la<br />
tensione d'ingresso sia superiore di tre quattro volt a quella d'uscita, per sopperire al<br />
"drop out", per effetto del quale l'integrato "tiene per se" un paio di volt. Se volessimo<br />
quindi stabilizzare una tensione a 5V, dovremmo partire da almeno 9v; per ottenerne<br />
12 circa 15/16 e cosi' via.<br />
Se poi, per ragioni contingenti, ci trovassimo costretti a regolare una tensione piu'<br />
bassa di quella richiesta (es. regolare a 12V una tensione di 13/14) sara' possibile<br />
ricorrere a regolatori "low drop out" la cui caduta e' notevolmente inferiore a quella<br />
della serie 78xx.<br />
Gli integrati della serie 78xx sia positivi che negativi possono supportare fino ad<br />
1 ampere solo se opportunamente raffreddati con appositi dissipatori; e' comunque<br />
consigliabile limitarsi ad applicare in uscita carichi non superiori ai 500/600 mA per<br />
non surriscaldare il regolatore.<br />
L'integrato infatti, ha al suo interno una protezione termica che entra in funzione ad<br />
una determinata temperatura. Quando questa viene raggiunta, il regolatore " entra<br />
in protezione" limitando la corrente in uscita e cessa di funzionare.<br />
La serie 78xx e 79xx dispone inoltre di protezioni contro sovraccarichi e cortocircuiti<br />
non prolungati. La tensione massima in ingresso e' stabilita dal costruttore in 40V e<br />
la loro configurazione standard e' quella illustrata nello schema che segue:<br />
Come e' possibile vedere dallo schema, e' consigliabile interporre tra uscita e massa<br />
ed entrata e massa due condensatori al fine di evitare eventuali autoscillazioni del<br />
regolatore; i due condensatori, in fase di montaggio, andranno posizionati il piu'<br />
vicino possibile ai pin dell'integrato.<br />
7805std<br />
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Gli integrati della serie 78xx, si trovano in commercio nel valori standard di 5, 6, 8, 9,<br />
10, 12, 15, 18, 24V; Qualora necessitassimo di tensioni diverse, dovremmo ricorrere<br />
a regolatori variabili (come vedremo tra poco) o adottare particolari accorgimenti.<br />
Se per esempio volessimo ottenere tensioni leggermente superiori a quelle nominali,<br />
bastera' inserire un diodo tra il pin ground e la massa (con il terminale positivo rivolto<br />
verso massa) e otterremo in uscita una tensione di 0.7V in piu'; con due diodi in serie<br />
la tensione aumentera' di 1.4V.<br />
Se poi vogliamo far diventare " variabile" il regolatore a "tensione fissa" dovremo<br />
interporre tra ground e massa un partitore resistivo cosi' come indicato nel seguente<br />
schema:<br />
Prendendo in esame il 7805 infatti potremo da questo ottenere in uscita una tensione<br />
variabile tra i 5 e gli 11V con una tensione d'ingresso di almeno 15V. Per<br />
dimensionare opportunamente R1 ed R2, dovremo seguire i seguenti calcoli:<br />
R1 = Vreg:mA<br />
R2 = (Vout − Vreg):mA<br />
Vout = [(R2:R1) + 1xVreg<br />
7805 var..<br />
dove mA indica il valore di corrente che faremo scorrere nelle due resistenze: Vreg<br />
la tensione nominale del regolatore; Vout la tensione da ottenersi in uscita<br />
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Supponendo una corrente di 25mA e di voler ottenere 9V in uscita, avremo quindi<br />
che R1 e' uguale a<br />
5:0.025 = 200ohm;<br />
R2, sara' di conseguenza uguale a<br />
(9 − 5):0.025 = 160ohm.<br />
Quindi usando la formula di cui sopra, otterremo:<br />
[(160:220) + 1]x5 = 9V tensione d'uscita.<br />
Non essendo i valori in ohm ottenuti reperibili, useremo per R1 180ohm e per R2 un<br />
trimmer da 220.<br />
A questo punto,ruotando il trimmer verso massa R1 assumera' un valore di<br />
(180 + 220) = 400ohm<br />
ed R2 un valore di zero ohm quindi in uscita preleveremo:<br />
[(0:400) + 1]x5 = 5V<br />
Ruotando il trimmer dalla parte opposta i valori saranno al contrario:<br />
[(220:180) + 1]x5 = 11.1V<br />
Se volessimo poi ottenere maggiori correnti in uscita, dovremo ricorrere (come gia'<br />
per il diodo zener) ad uno o piu' transistor di potenza.<br />
La configurazione da adottare sara' quella dello schema che segue:<br />
Secondo la quantita' di corrente da ottenersi, dovremo scegliere quale transistor PNP<br />
<strong>ALIMENTAZIONE</strong> <strong>DEI</strong> <strong>CIRCUITI</strong> <strong>SPERIMENTALI</strong> 13
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adottare; per 1.5/2 ampere, potremo scegliere ad esempio un MJ2955, per correnti<br />
superiori un MJ4502.<br />
A questo punto dobbiamo calcolare il valore della resistenza R1 da applicare tra base<br />
ed emettitore del transistor:<br />
Ammettiamo di voler prelevare in uscita una tensione di 12V con una corrente di 2A<br />
e che il transistor scelto MJ2955 abbia una Hfe (guadagno) di 30 e di voler lasciare<br />
a carico dell'integrato solo 200 mA. Per prima cosa dovremo calcolare la corrente di<br />
base del transistor :<br />
Ib = 2(A):30(hFe) = 0.0666<br />
quindi volendo far erogare solo 0.2A all'integrato calcoleremo la corrente che deve<br />
scorrere in R1:<br />
IR = 0,200 − 0,0666 = 0,1334.<br />
Ora, con i dati ottenuti, calcoleremo il valore della resistenza in ohm:<br />
R = 0,7:0,1334 = 5,247ohm.<br />
Per determinarne la potenza in watt, dovremo fare poi :<br />
(AmperexAmpere)x ohm e quindi<br />
(0,1334x0,1334)x5 = 0,088Watt.<br />
Visto che e' praticamente impossibile reperire tali valori sul mercato, otterremo i<br />
5 ohm con due resistori da 10 ohm in parallelo; per la potenza, potremo scegliere<br />
resistori da 1/4 di watt.<br />
REGOLATORI DI TENSIONE VARIABILI<br />
Tra i numerosi regolatori di tensione variabile, quello che fa da anni la parte del leone<br />
e sicuramente il LM317.<br />
<strong>ALIMENTAZIONE</strong> <strong>DEI</strong> <strong>CIRCUITI</strong> <strong>SPERIMENTALI</strong> 14
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Cerchero' ora di illustrare nel modo migliore, le caratteristiche di questo pratico e<br />
versatile regolatore:<br />
dal datasheet della National, si legge:<br />
• Max Volt input/output 40 volt<br />
• Minima tensione d'uscita 1,25V<br />
• Max corrente in uscita 1,5 Ampere<br />
• Max potenza dissipabile 15 Watt<br />
• Ripple - 80 dB<br />
• Drop out 2/3 volt<br />
Esaminiamo ora le varie voci:<br />
Max volt input/output 40V:<br />
Alcuni credono che questa tensione stia ad indicare il massimo che l'integrato accetta<br />
in ingresso.<br />
LM317, in realta' accetta anche tensioni di 60/100V purche' la differenza tra tensione<br />
d'ingresso e quella di uscita non superi i 40V.<br />
Per fare un esempio esplicativo, se applicassimo in ingresso una tensione di 100V,<br />
potremo ottenere un range di regolazione da 60V (100-40) a 97 (100-3 per drop out).<br />
Minima tensione in uscita:<br />
E' la tensione minima che l'integrato puo' fornire in uscita e la tensione di<br />
riferimento; e' valutata in 1,25V<br />
Massima corrente in uscita:<br />
E' da considerare come massima corrente il valore di 1,5A a patto che il regolatore sia<br />
adeguatamente raffreddato con dissipatore di calore; in caso contrario non conviene<br />
andare oltre i 0,5/0,7A perche' superando tale limite, l'integrato si surriscaldera'<br />
provocando l'intervento della protezione termica con conseguente limitazione della<br />
corrente d'uscita.<br />
Massima potenza dissipabile:<br />
lm 317<br />
E' stabilita in 15W, alle condizioni di cui al punto precedente.<br />
<strong>ALIMENTAZIONE</strong> <strong>DEI</strong> <strong>CIRCUITI</strong> <strong>SPERIMENTALI</strong> 15
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Ripple:<br />
Viene indicato in -80dB e significa che il residuo d'alternata in uscita dovrebbe essere<br />
pari o inferiore a 10000 rispetto la tensione d'uscita; quindi su 24V, sara' valutabile<br />
in 0,0024V.<br />
Drop out:<br />
E' la caduta di tensione provocata dall'integrato stesso ed e' valutata dal costruttore<br />
in circa 2/3V.<br />
Diciamo per finire che all'interno del regolatore sono presenti, come gia' accennato,<br />
una protezione termica ed una contro i sovraccarichi.<br />
A questo punto, visto che si parla di alimentatori lineari variabili, e' d'obbligo fare<br />
qualche considerazione sul problema della dissipazione termica che questo tipo di<br />
alimentatori presenta. Quando abbiamo a che fare con alimentatori a tensione fissa,<br />
valutiamo la tensione d'ingresso al minimo possibile. ( es. alimentatore 5VCC -<br />
tensione trasformatore 9VAC). Quando facciamo lo stesso calcolo per un variabile,<br />
dobbiamo invece considerare la massima tensione ottenibile in uscita, quindi<br />
sceglieremo un trasformatore con tensione abbastanza elevata. Nell'esempio di<br />
prima i 9VAC diventano, in ingresso all'IC :<br />
[(9x1.41) − 1,4] = 11,29<br />
quindi la differenza tra entrata ed uscita sara' :<br />
11,29 − 5 = 6.29<br />
che moltiplicati per la corrente (supposta in 1A) danno un consumo pari a 6,29W<br />
Se consideriamo invece un variabile da 1.2 a 30V, dovremo scegliere un trasformatore<br />
da 34 VAC e quindi il calcolo sarebbe:<br />
(34x1.41) − 1,4 = 46,54<br />
se volessimo ottenere in uscita 1.2V con corrente di 1A avremmo:<br />
46,54 − 1.2 = 45,34<br />
che per una corrente di 1A, si traduce in ben 45,34W, valore triplo rispetto quello<br />
massimo consigliato dal costruttore.<br />
Dovremo quindi tenere conto, durante la progettazione di questo fattore e limitarci<br />
in ogni caso a basse correnti alle minime tensioni.<br />
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ELECTROYOU.IT MARCO MORLACCHI (MARCO438)<br />
Ad evitare questo problema, si ricorre spesso all'adozione di due trasformatori (<br />
o un trasformatore doppia uscita) onde ottenere due distinte tensioni d'ingresso<br />
(commutabili manualmente o elettronicamente) una per le tensioni basse, l'altra per<br />
quelle alte. Semplificando, se vogliamo ottenere in uscita 1.25/24V, sceglieremo un<br />
trasformature da 15+15V ; useremo un'uscita per regolare da 1.25 a 12V e le due<br />
uscite in serie (30V totali) per le alte tensiioni.<br />
Lo schema di massima di un alimentatore con questo integrato e rappresentato in<br />
figura.<br />
Abbiamo gia' esaminato a grandi linee tutti i componenti che ne fanno parte tranne<br />
le resistenze di regolazione ed i due diodi.<br />
Le due resistenze indicate come R1 ed R2 sono preposte alla regolazione della<br />
tensione in uscita. Dai loro valori dipende anche la massima tensione ottenibile.<br />
Se prendiamo in esame un variabile da 1.2 a 30V, stabiliamo di voler ottenere<br />
questa tensione massima e scegliamo per R1 il valore standard di 220 ohm dovremo<br />
effettuare il seguente calcolo:<br />
[(Vout:1.25) − 1]x220<br />
quindi: 30:1.25 = 24<br />
24 − 1 = 23<br />
23x220 = 5060<br />
317 simplex<br />
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Questo sara' quindi in ohm, il valore del potenziometro R2.<br />
Il calcolo appena fatto, non tiene conto pero' delle tolleranze dei componenti; si<br />
potranno avere quindi - se non si adoperano resistori all' 1% e potenziometri<br />
selezionati - differenze anche sostanziali che potremo tuttavia correggere in fase di<br />
collaudo variando il valore delle due resistenze secondo necessita'.<br />
Per quanto riguarda i due diodi, D1 protegge l'integrato da picchi di tensione<br />
provenienti dal condensatore C5 al momento dello spegnimento e D2 invece scarica<br />
il condensatore C3 in caso di accidentali cortocircuiti.<br />
Per terminare questo articolo vorrei, ad eliminare eventuali dubbi residui, progettare<br />
insieme a voi un semplice alimentatore stabilizzato, naturalmente solo<br />
dimensionandone i componenti, con le seguenti caratteristiche: Tensione d'uscita<br />
1.25/20V Corrente max 2.5A<br />
Partiamo da questo schema:<br />
317+trans<br />
Per prima cosa, anche se non e' rappresentato in figura, ci necessita un trasformatore<br />
che, viste le caratteristiche da noi richieste dovra' fornire 24V e una potenza di circa<br />
4/5A. I trasformatori, rispetto le caratteristiche di targa, forniscono il 60/70% della<br />
potenza dichiarata, da qui la scelta di potenze superiori.<br />
<strong>ALIMENTAZIONE</strong> <strong>DEI</strong> <strong>CIRCUITI</strong> <strong>SPERIMENTALI</strong> 18
ELECTROYOU.IT MARCO MORLACCHI (MARCO438)<br />
Il ponte raddrizzatore, anch'esso sovradimensionato per motivi di sicurezza, sara' da<br />
almeno 100V e 10A;<br />
C1, calcolato con la formula 20000 : (volt/ampere) dovra' avere una capacita' di 2500<br />
uF (due da 1200uF in parallelo) ed una tensione lavoro di almeno 50V;<br />
C2 e C4 possono essere normali condensatori plastici o ceramici da 100000pF;<br />
C3 e' un condensatore elettrolitico di piccola capacita' da 10uF 50V; C5 da 100uF<br />
63V;<br />
R1 ed R2, calcolate con la formula gia' detta, saranno rispettivamente da 220ohm e<br />
4.700ohm (anche se il calcolo esatto porterebbe ad un valore di 3300);<br />
TR1 sara' un transistor PNP di potenza che potremo scegliere tra MJ2955, TIP34 o -<br />
per sicurezza,anche se surdimensionato - un MJ4502.<br />
Per il valore di R3, rimando a quanto detto in precedenza, per non ripetermi ancora.<br />
CONCLUSIONE E CONSIDERAZIONI FINALI<br />
Ho cercato di scrivere in poco spazio argomenti per cui sarebbero necessari diversi<br />
testi.<br />
Spero di aver colto "il necessario" per cominciare; i neofiti che leggeranno questo<br />
articolo potranno poi sempre avere sul forum spiegazioni piu' accurate sui vari punti<br />
trattati.<br />
Visto poi che si tratta del mio primo articolo chiedo cortesemente agli esperti di<br />
segnalarmi le imperfezioni le lacune e gli errori che dovessero riscontrare, per<br />
permettermi le dovute correzioni.<br />
Ho ormai letto e riletto tutto diverse volte e corretto molti errori ma, si sa, gli occhi<br />
degli altri in tali occasioni vedono di piu' e meglio.<br />
Devo anche scusarmi per formule e schemi che non ho potuto caricare per un bug del<br />
sistema. Spero comunque che il tutto sia abbastanza comprensibile.<br />
Ho tralasciato di trattare degli alimentatori regolati in corrente.......ma questa e'<br />
un'altra storia!<br />
Grazie a tutti per l'attenzione,<br />
Marco<br />
<strong>ALIMENTAZIONE</strong> <strong>DEI</strong> <strong>CIRCUITI</strong> <strong>SPERIMENTALI</strong> 19
ELECTROYOU.IT MARCO MORLACCHI (MARCO438)<br />
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